徐太平 李栓 費(fèi)廷凱 張士強(qiáng)

摘 ?????要： 通過利用捷貝通耐溫抗鹽清潔壓裂液體系為基礎(chǔ)配方，根據(jù)新疆油田冬季施工要求，經(jīng)過大量的室內(nèi)評(píng)價(jià)開發(fā)出一套適用于冬季施工的清潔壓裂液體系，并進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用。通過室內(nèi)評(píng)價(jià)及現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明，該體系具有以下優(yōu)點(diǎn)：基液黏度低，可實(shí)現(xiàn)支撐劑在基液中的均勻分布;低溫下正常交聯(lián)，低排量下支撐劑不會(huì)迅速沉降;防凍性能好，壓裂液在-15 ℃下保持流動(dòng)狀態(tài);與儲(chǔ)層配伍性好，不會(huì)出現(xiàn)壓裂返膠現(xiàn)象;攜砂性能好，常溫?cái)y砂，36 h不沉降;高溫下耐剪切性能好，在100 ℃下剪切60 min尾黏大于100 mPa·s;凍膠呈中性，不會(huì)對(duì)管道、設(shè)備產(chǎn)生腐蝕;破膠液表、界面張力低，有利于破膠液返排;抗二價(jià)鐵離子效果好。

關(guān) ?鍵 ?詞：冬季施工;清潔壓裂液;防凍;低溫交聯(lián)

中圖分類號(hào)：TE357.1+2 ??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ??????文章編號(hào)： 1671-0460（2019）06-1321-05

Abstract： A set of clean fracturing fluid system suitable for winter operation in Xinjiang was developed through series of laboratory experiments based on Gepettos temperature-resistant and salt-resistant cleaning fracturing fluid system. And it was applied in the oilfield. The results of laboratory evaluation experiments and field application showed that the system has the following advantages： the viscosity of the base liquid is low， and the uniform distribution of the proppant in the base liquid can be achieved; Normal cross-linking reaction can occur at low temperature， the proppant does not settle quickly at low injection rate; The anti-freeze performance is good， and the fracturing fluid keeps flowing at -15 °C; It has good compatibility with the reservoir and will not cause fracturing fluid to re-gel; it has good sand carrying performance， no sand settlement occur in 36 h at normal temperature; The shear resistance is good at high temperature， and the tail viscosity is more than 100 mPa·s after shearing at 100 ℃ for 60 min; The gel is neutral and will not cause pipes and equipment to corrode; The broken-glue liquid has low surface and interfacial tensions and is beneficial to the backflow; The effect of resisting divalent iron ions is good.

Key words： Fracturing treatment in winter; Clean fracturing fluid; Anti-freeze; Low temperature cross-linking

壓裂改造工藝是新疆油田低滲、超低滲油氣藏開發(fā)的主要技術(shù)手段，其中，水基壓裂液性能優(yōu)、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)已被廣泛應(yīng)用。目前，常規(guī)瓜膠壓裂液體系存在破膠殘?jiān)扛?、傷害?yán)重等問題，而且如果地層含有硼、鋯等元素就會(huì)出現(xiàn)返膠現(xiàn)象，堵塞壓裂裂縫，影響壓裂效果。鑒于此，行業(yè)內(nèi)開展了對(duì)低分子聚合物型清潔壓裂液的研究，但是超低溫下的適用性研究并沒有相關(guān)報(bào)道[1-18]。新疆油田11月底至12月初需繼續(xù)進(jìn)行壓裂作業(yè)，而此時(shí)室外溫度已達(dá)零下十幾度，加之施工地層為烏夏斷裂帶二疊系風(fēng)城組，與常規(guī)瓜膠壓裂液不配伍，需使用低聚物壓裂液。冬季壓裂施工對(duì)水基壓裂液有很大的負(fù)面影響：

（1）外界溫度低，水基壓裂液存在較大的凍堵風(fēng)險(xiǎn)。

（2）低溫下基液黏度會(huì)變高，基液黏度過高會(huì)導(dǎo)致支撐劑分布不均、產(chǎn)生結(jié)團(tuán)而引起堵泵的問題。

（3）聚合物在低溫下交聯(lián)緩慢，會(huì)使支撐劑在低排量下會(huì)迅速沉降，極易導(dǎo)致砂堵 [19-21]。在此背景下，進(jìn)行了適用于冬季施工的清潔壓裂液體系研制。

1 ?體系簡介

捷貝通清潔壓裂液體系是通過開發(fā)一種超分子聚合物，采用特殊合成工藝在其分子鏈上引入疏水基和親水基團(tuán)，同時(shí)引入活性基團(tuán)，使得增稠劑在水中更易溶解、分布更均勻，同時(shí)能耐溫抗鹽，并具有表面活性。體系具有以下特點(diǎn)：

歷時(shí)4小時(shí)8分42秒，風(fēng)南x井順利完成施工，并順利完成設(shè)計(jì)加砂量。施工排量4.3～4.5 m3/min，累計(jì)注入凍膠壓裂液868.12m3，施工壓力55～70 MPa，最高砂比320 kg/m3。施工過程中壓裂液性能穩(wěn)定，最高加砂濃度達(dá)到了320 kg/m3，并順利完成了設(shè)計(jì)加砂量;體系與儲(chǔ)層配伍性良好，壓后壓裂液破膠徹底，返排性能良好。

4 ?總 結(jié)

根據(jù)冬季現(xiàn)場施工情況，研發(fā)出了防凍清潔壓裂液體系。該體系經(jīng)過室內(nèi)評(píng)價(jià)及現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明，該體系具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）基液黏度低，可實(shí)現(xiàn)支撐劑在基液中的均勻分布。

（2）低溫下正常交聯(lián)，低排量下支撐劑不會(huì)迅速沉降。

（3）防凍性能好，是壓裂液在-15 ℃下保持流動(dòng)狀態(tài)。

（4）與儲(chǔ)層配伍性好，不會(huì)出現(xiàn)壓裂返膠現(xiàn)象。

（5）攜砂性能好，常溫?cái)y砂，36 h不沉降。

（6）高溫下耐剪切性能好，在100 ℃下剪切60 min尾黏大于100 mPa·s。

（7）凍膠呈中性，不會(huì)對(duì)管道、設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。

（8）破膠液表、界面張力低，有利于破膠液返排。

（9）抗二價(jià)鐵離子效果好。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳虎. 低分子清潔壓裂液的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)與應(yīng)用[J]. 油氣田地面工程， 2012， 31（10）：97.

[2]李海娟. 適于陜北低滲透油藏的低分子聚合物清潔壓裂液體系研究[D]. 西安石油大學(xué)，2014.

[3]王均， 何興貴， 張朝舉， 龍學(xué)， 王萍. 清潔壓裂液技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 中外能源， 2009， 14（05）： 51-56.

[4]李欣. 清潔壓裂液研究進(jìn)展[J]. 能源化工， 2018， 39（02）： 55-59.

[5]周天元. 耐溫性陰離子雙子表面活性劑清潔壓裂液構(gòu)筑及性能評(píng)價(jià)[D]. 長江大學(xué)， 2017.

[6] 賈帥， 崔偉香， 楊江， 姬思雪， 管保山， 盧擁軍， 秦文龍. 新型超分子壓裂液的流變性能研究及應(yīng)用[J]. 油氣地質(zhì)與采收率， 2016， 23（05）： 83-87.

[7] 段瑤瑤， 楊戰(zhàn)偉， 楊江， 代東每， 崔偉香， 呂楊， 江淑麗. 一種新型納米復(fù)合清潔壓裂液的研究與應(yīng)用[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程， 2016， 16（30）： 68-72.

[8]周逸凝. 研發(fā)聚合物與表面活性劑可逆物理交聯(lián)清潔壓裂液[D]. 西安石油大學(xué)， 2015.

[9]李林楓. 締合聚合物清潔壓裂液在吉林油田的研究與應(yīng)用[D]. 東北石油大學(xué)，2014.

[10]劉彥鋒. 雙子表面活性劑清潔壓裂液的研究和應(yīng)用[D]. 西安石油大學(xué)， 2013.

[11]婁燕敏. 低傷害耐高溫壓裂液的研制與應(yīng)用[D]. 東北石油大學(xué)， 2013.

[12] 胡忠前， 馬喜平， 何川， 王紅， 杜劍. 國外低傷害壓裂液體系研究新進(jìn)展[J]. 海洋石油， 2007（03）： 93-97.

[13]李英俊. 新型可替代瓜爾膠體系清潔壓裂液技術(shù)特點(diǎn)[J]. 油氣田地面工程， 2013， 32（06）： 72-73.

[14]王所良， 李勇， 吳增智. 高溫油藏用海水基壓裂液研究進(jìn)展[J]. 石油化工應(yīng)用， 2016， 35（10）： 5-9.

[15]宋君， 薛成. 低分子聚合物壓裂液的室內(nèi)評(píng)價(jià)和現(xiàn)場應(yīng)用[J]. 石油化工應(yīng)用， 2015， 34（04）： 100-102.

[16]宋汝霖， 浦仕杰， 盧沖， 閆國峰， 宋陽榮， 李宗毅. 低聚物壓裂液體系在油砂山油田的應(yīng)用研究[J]. 內(nèi)蒙古石油化工， 2015， 41（07）： 118-119.

[17]張昀. 低分子聚合物壓裂液體系流變性能及攜砂規(guī)律研究[D]. 中國石油大學(xué)（華東）， 2016.

[18]薛俊杰， 朱卓巖， 歐陽堅(jiān)， 王超， 王源源， 王鳳， 陳國浩， 劉強(qiáng). 耐鹽耐高溫三元聚合物壓裂液稠化劑的制備與性能評(píng)價(jià)[J]. 油田化學(xué)， 2018， 35（01）： 41-46.

[19]王曉明， 陳宗利， 曾科， 黃磊光， 郭廣軍， 郭付君. 防凍壓裂液的研究及在蘇里格地區(qū)的應(yīng)用[J]. 石油天然氣學(xué)報(bào)， 2013（09）： 138-141.

[20]喬增兵， 李國華， 李軍林. 冬季滴西壓裂現(xiàn)場保溫方案的研究及應(yīng)用[J]. 新疆石油科技， 2012（04）： 26-29.

[21]李學(xué)康，司馬立強(qiáng)，宋華清，吳國平，鐘瓊，曾玉明. 醇基酸醇基壓裂液在蜀南地區(qū)須家河組的應(yīng)用前景[J]. 鉆采工藝， 2006（04）.

[22]能源行業(yè)頁巖氣標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).NB/T 14003.3-2017， 頁巖氣 壓裂液 第3部分：連續(xù)混配壓裂液性能指標(biāo)及評(píng)價(jià)方法[S]. 北京：石油工業(yè)出版社，2017.

[23]采油采氣專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).SY/T 6376-2008， 壓裂液通用技術(shù)條件[S]. 北京：石油工業(yè)出版社，2008.

[24]油氣田開發(fā)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).SY/T 5370-1999， 表面及界面張力測定方法[S]. 北京：石油工業(yè)出版社，1999.

[25]油田化學(xué)劑專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).SY/T 5971-2016， 油氣田壓裂酸化及注水用黏土穩(wěn)定劑性能評(píng)價(jià)方法[S]. 北京：石油工業(yè)出版社，2016.

[26]油田化學(xué)劑專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).SY/T 5971-2015， 水基壓裂液性能評(píng)價(jià)方法[S]. 北京：石油工業(yè)出版社，2015.